Decennialang was het bestuderen van potvissen (Physeter macrocephalus ) een logistieke nachtmerrie voor mariene biologen. Deze wezens zijn meesters in het ontwijken, in staat om 1.300 tot 1.200 meter diep te duiken en jaarlijks tot 24.000 kilometer te migreren. Traditionele onderzoeksmethoden, die afhankelijk zijn van het bevestigen van fysieke tags aan walvissen, worden beperkt door de korte levensduur van de batterijen, die doorgaans slechts één tot drie dagen duren. Dit korte venster biedt slechts een gefragmenteerde blik in hun leven, waardoor er grote gaten ontstaan in ons begrip van hun sociale structuren en communicatie.
Een baanbrekende technologie heeft tot doel deze hiaten te dichten. Project CETI (Cetacean Translation Initiative) heeft een autonoom onderwaterzweefvliegtuig ontwikkeld dat is uitgerust met ingebouwde AI, ontworpen om de vocalisaties van potvissen in realtime te volgen zonder hun natuurlijke gedrag te verstoren. Dit systeem wordt beschreven in een studie gepubliceerd in Scientific Reports en vertegenwoordigt een aanzienlijke sprong voorwaarts in de minimaal invasieve mariene biologie.
De ‘Waymo van de zee’
De kerninnovatie ligt in het vermogen van het zweefvliegtuig om onder water zelfstandig te denken en te reageren. Terwijl alle onderwaterzweefvliegtuigen over een standaardnavigatiecomputer beschikken om de bewegingen te controleren, beschikt het CETI-systeem over een aangepaste secundaire computer die als ‘achterbankbestuurder’ fungeert. Deze ingebouwde processor is ontwikkeld in samenwerking met het Franse oceaanroboticabedrijf Alseamar en voert detectiealgoritmen uit die potvisklikken en coda’s (onderscheidende geluidspatronen) onmiddellijk identificeren.
“Met het nieuwe zweefvliegtuig breiden we de mogelijkheden van ‘backseat driver’ aanzienlijk uit door volledige missiewijzigingen mogelijk te maken (zoals verschillende duikplannen)”, legt Roee Diamant, Project CETI’s Underwater Acoustics Lead, uit. “Dit maakt volledig autonome controle door het zweefvliegtuig mogelijk voor het volgen van walvissen – een primeur voor onderwaterzweefvliegtuigen, zoals de Waymo van de onderwaterwereld.”
Deze autonomie is van cruciaal belang. Het zweefvliegtuig maakt gebruik van vier aangepaste hydrofoons om de bron van onderwateroproepen te trianguleren. Zodra een walvis is gelokaliseerd, past de AI het pad van het voertuig aan om de nabijheid te behouden. Wanneer het zweefvliegtuig om de paar uur aan de oppervlakte komt, verzendt het gegevens via satelliet, kalibreert het de sensoren opnieuw en ontvangt het bijgewerkte missieparameters voordat het weer gaat duiken. Deze cyclus maakt continue monitoring op lange termijn mogelijk die voorheen onmogelijk was.
Waarom dit belangrijk is: Walvistaal ontsluiten
De mogelijkheid om gedurende langere perioden naar individuele walvissen te luisteren opent nieuwe wegen voor onderzoek. David Gruber, oprichter en voorzitter van Project CETI, merkt op dat deze technologie wetenschappers in staat stelt complexe sociale dynamieken te observeren, zoals hoe kalverwalvissen clanspecifieke dialecten leren.
Momenteel voert Project CETI veldwerk uit in een gebied van 12 bij 12 mijl voor de kust van Dominica in het Caribisch gebied. Hier zijn onderzoekers al getuige geweest van geboorten en zijn ze begonnen met het decoderen van de ‘alfabetten’ van potvissen. Potvissen zijn echter niet beperkt tot kleine zones. Door de monitoringmogelijkheden buiten deze ene regio uit te breiden, kunnen wetenschappers volgen hoe dialecten variëren in verschillende oceaanbekkens en hoe sociale netwerken zich over grote afstanden vormen.
Een stille waarnemer
Een grote uitdaging in de mariene biologie is het combineren van gegevensverzameling met dierenwelzijn. Traditionele onderzoeksschepen kunnen walvissen verstoren met geluid en fysieke aanwezigheid. De aanpak van CETI geeft prioriteit aan minimale interferentie. Het zweefvliegtuig werkt stil en is geprogrammeerd om op subtiele wijze op te stijgen en zichzelf te verplaatsen zodra er geluiden worden gedetecteerd, in plaats van de dieren agressief te achtervolgen.
“Hier breiden we deze minimaal invasieve aanpak uit door gebruik te maken van een zelfgeleide onderwaterzweefvliegtuig dat stil en met minder verstoring opereert”, zegt Diamant.
Deze methode sluit aan bij bredere ethische verschuivingen in de mariene wetenschap, waarbij wordt afgeweken van opdringerig taggen naar passieve observatie op afstand. Door de ruimte van de walvissen te respecteren, kunnen onderzoekers meer naturalistische gegevens over gedrag en communicatie verzamelen.
Conclusie
De integratie van AI-gestuurde autonomie in onderwaterzweefvliegtuigen markeert een cruciaal moment voor onderzoek naar walvisachtigen. Door het op lange termijn niet-invasieve volgen van potvissen mogelijk te maken, verbetert deze technologie niet alleen de gegevenskwaliteit, maar respecteert ze ook het natuurlijke gedrag van de dieren. Naarmate deze systemen geavanceerder worden, beloven ze ons begrip van walvisgemeenschappen en de ingewikkelde talen die ze gebruiken om door de diepe oceaan te navigeren, te verdiepen.
